xxc 实现与自举

> xxc 的终极目标是 Go 式完全自举：编译 xxc 源码直出原生机器码，且

> 整个工具链（词法、语法、类型检查、代码生成、汇编器、链接器）全部用

> xxc 自己编写。这一目标已达成。相关页：

> 语言指南 ·

> 快速开始。

三后端架构

| 后端 | 命令 | 角色 |

|---|---|---|

| 树遍历解释器 | xxc run | 语义基准（oracle） |

| 扁平栈字节码 VM | xxc vm | 中间性能档（约 2.8×） |

| 原生编译器 | xxc build | 直出机器码 |

三个后端共享同一前端（lexer → parser → typeck），由差分门矩阵钉死

一致性——每个测试程序在三条管线上输出逐字节相同：

| 门 | 覆盖 | 现状 |

|---|---|---|

| Windows 三管线 | interp = native-PE = VM，ARC 关门+开门 | 58/58 × 2 |

| aarch64 原生三管线 | 同上（aarch64 主机） | 60/60 × 2 |

| Linux x86-64 | 原生 + VM | 61/61 |

| qemu 过渡腿 | aarch64 主机上 interp vs x86 ELF | 59/59 |

| 并发门 | w=1 字节 parity；w≥2 契约；行原子多重集 | 全绿 |

| 差分 fuzz | mix/containers/closures/arc/oop 轮转，三管线 | 50 冒烟 / 250 深跑 0 败 |

| reltest | x86 .bss rip-rel 重定位仲裁器 | CLEAN |

原生编译：零外部工具链

xxc build 不经过 C 编译器、不调用 binutils——xxc 自带进程内汇编器

（assembler.rs）与链接器（pelinker.rs 出 Windows PE，

elflinker.rs 出静态 Linux ELF），三个目标：

• Windows x86-64：PE，VEH 诊断 + 保护页；
• Linux x86-64：静态 ELF，纯 syscall，无 libc、无 PT_INTERP（Go 式

单文件发行）;

• Linux aarch64：AArch64 ELF——生成代码经 a64 后端（x86→a64 虚拟翻译 +

真实 AArch64 编码器）落地，LL/SC 原子操作按数据寄存器宽度诚实编码。

交叉编译：Windows 上 XXC_TARGET=linux；aarch64 主机默认即原生。

自举工具链

selfhost/ 目录是 xxc 写的完整编译器：

lexer.xxc → parser.xxc → typeck → gen.xxc → xas.xxc（汇编器）→ xld（链接器）
    └──────────── 合并为 xxcc_full.xxc ────────────┘

• gen1 = Rust 种子编译出的自举编译器；gen2 = gen1 编译

xxcc_full.xxc 的产物；

• 不动点：gen2 再编译 xxcc_full.xxc 的输出 == gen1 的输出（字节级），

build_selfhost.sh 每次链刷新都验证，且在 ARC 关门/开门双态下成立；

• Rust 种子扮演 Go 语境里"上一个编译器"的角色：语言扩展先进种子，

不动点证明自举编译器在其余一切上语义等价；

• 自举侧 xas/xld 与 Rust 侧 assembler/pelinker 的产物字节级对拍。

运行时语义（四份派生，一套语义）

| 派生 | 用途 |

|---|---|

| rt/runtime.s（正本） | Windows PE 直译；承载行原子 print 与分配器记账 |

| rt/runtime_new.s | 自举链变体（无 guard 导入） |

| linux/runtime_linux.s | mk_runtime.py 生成（勿手改） |

| a64 转译 | aarch64 构建时从 runtime 文本翻译 |

核心性质（全部经门验证）：

• 确定性 ARC：原子引用计数（x86 lock / a64 独占对，64 位诚实宽度），

归零即释放；XXC_ARC_FREE=1 开真释放路径；

• 精确记账：alloc_live = 当前持有的用户字节（free 剥 16 字节头、

grow 按增量记账），恒非负；XXC_ALLOC_LIMIT（严格十进制）为失控护栏；

• 行原子打印：语句级所有者令牌锁 + 单次写出，并发任务永不撕行；
• 跨平台 ARC 等价：Windows PE / x86-linux / a64 三方事件序列差分

58/58 三方 MATCH（tools/trace3.py）。

质量纪律

家规一条：往完美了做，往正确了做——发现的每个问题都根修，不做

绕行。近年案例：a64 编码器 LL/SC 宽度缺陷（潜伏五会话，根因后全臂

宽度法则扫清 17 处同类似缺陷）、分配器记账不对称（两处"良性评估"

改为根修）、行原子 print 正本治愈（canonical 脚本恢复单源双后端）。

完整实现史见仓库 ROADMAP.md。

环境变量总表

| 变量 | 作用 |

|---|---|

| XXC_ALLOC_LIMIT | 分配护栏（严格十进制字节，默认 2GiB；8e9 会解析成 8） |

| XXC_ARC_FREE | 1 = 真释放路径（门开态差分的被测路径） |

| XXC_HEAPGUARD | 1 = 页保护分配（野写检测，Windows 强化） |

| XXC_ARC_TRACE | 1 = ARC retain/release 轨迹 |

| XXC_CONC_WORKERS | 并发 worker 数 |

| XXC_TARGET | linux = 交叉编译 Linux ELF |

| XXC_PRINT_ATOMIC | 并发梯子的原子门选择器（历史门环境） |

| XXC_A64_DUMP | 1 = 落出 a64 翻译文本 |